JPS6023599A - Tunnel lining method and lining repairing method and shield used in said method - Google Patents
Tunnel lining method and lining repairing method and shield used in said methodInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、トンネル内張りおよび内張り直し方法ならび
にその部分工程においてトンネル内に内張り用セグメン
１組立てるのに用いられるシールドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a tunnel lining and relining method and to a shield used for assembling a lining segment 1 in a tunnel in a substep thereof.
従来の上記方法としては、英国特許
第１．．２８８，３９３号に開示されるように、それぞ
れが１２０°の角度範囲にわたって弧状に延びる３個の
内張り用セグメント’を互いに連結して環状体を形成す
ることによりトンネルを内張すするものが知られている
。セグメントハ、トンネルの穴掘りとともに進められる
ようになされたシ「ルド内で、まず立てられる。したが
って、内張りさｎ。The conventional method described above is described in British Patent No. 1. ．． No. 288,393, it is known to line tunnels by connecting together three lining segments', each extending in an arc over an angular range of 120°, to form an annular body. It is being The segments are first erected within the shield, which is made to proceed with the excavation of the tunnel.Thus, the lining.
たトンネルは、複数の内張り環状体によって形成される
。The tunnel is formed by a plurality of lined rings.
英国特許第１．．２８８，３９３号に開示されているト
ンネル内張り方法ｔｒｉ、１２２０ｍｍ以下の径のトン
ネルには適しているが、例えば３ｍを越える径のトンネ
ルに適用する場合には、内張り環状体の外径よりもかな
り大きな内径を有するシールドを用いなけ九ば３個の内
張り用セグメントだけを利用して内張りを行なうことは
できない。なぜなら、２番目に位置づけるセグメントを
立てるとき、該２番目のセグメントｉ大きく外方に枢動
させなければ３番目のセグメンｉ位置づけることができ
ないからである。また、セグメントは、径が大きくなる
につれて強度上の必要から厚さも増すので、シールドの
内径も太きくしなければならない。このように大きなシ
ールドを必要とするということにより、掘るべきトンネ
ルの径を犬きく１−なければなら々いばかシでなく、グ
ラウトで充填すべきシールドと内張りとの間の間隙も大
きくなってしまう。これではトンネルを作るためのコス
トが非常に高くなってしまう。British Patent No. 1. ．． The tunnel lining method tri disclosed in No. 288,393 is suitable for tunnels with a diameter of 1220 mm or less, but when applied to tunnels with a diameter of more than 3 m, for example, it is necessary to It is not possible to perform lining using only nine lining segments without using a shield with a large internal diameter. This is because when setting up the segment to be positioned second, the third segment i cannot be positioned unless the second segment i is pivoted outward significantly. Furthermore, as the diameter of the segment increases, the thickness also increases due to the need for strength, so the inner diameter of the shield must also be increased. The need for such a large shield means that the diameter of the tunnel to be excavated is not necessarily limited, and the gap between the shield and the lining that must be filled with grout is also large. Put it away. This would make the cost of building a tunnel extremely high.
本発明は、このような従来技術の欠点を解除し、トンネ
ル製造コストの低減を図ることを目的とする。The present invention aims to eliminate such drawbacks of the prior art and reduce tunnel manufacturing costs.
この目的を達成するだめの手段として、本願の第１の発
明によれば、３つの内張シ用セグメントおよび該３つの
セグメントよシ弧の長さが短かい第４の内張シ用セグメ
ントからなる４つの内張シ用セグメントと；筒状部材と
、該筒状部材の前方端部の内側に位置づけられて曲げら
れておシ、その最小内側寸法が短かくとも内張シの環状
体の外半径寸法と同じである構造板と、前記筒状部材の
彼方端部から突出しており、該筒状部材と実質的に同じ
寸法の直径を有しており、該筒状部材の上側曲状部を囲
む弧に沿って配置される後方に延びたフードを有してい
る実質的に円環状をしたスカート部とを備えたシールド
；とを用いるトンネル内張りおよび内張り面し方法であ
って：（ａ） 立てられた内張りの外径より大きな内径
を有するようになされた前記シールドゝ内にトンネルを
設け、（／ｌ）長い第１セグメントを前記構造板上に位
置づり、（Ｃ）長い第２セグメントの一端を前記第１セ
クメントの一端に係合させ、（ｄ） 長い第３セグメン
トの一端を前記第１セグメントの他端に係合させ、ｔｅ
ｌ 前記第２セグメントおよび第３セｔノントのそれぞ
れの一端を枢支点とすることによシ該第２セグメントお
よび第３セグメン］・の他端を持上げ、該第２セグメン
トと第３セグメントとの間に前記第４セグメントを位置
づけることにより内張りの環状体を形成することを特徴
とするトンネル内張りおよび内張り直し方法が提供され
る。As a means for achieving this object, according to the first invention of the present application, from three lining segments and a fourth lining segment having a shorter arc length than the three segments, four liner segments; a cylindrical member; a cylindrical member positioned inside the forward end of the cylindrical member and bent; a structural plate having the same outer radius dimension and projecting from the far end of the tubular member and having a diameter substantially the same as the tubular member; a substantially toroidal skirt portion having a rearwardly extending hood disposed along an arc surrounding the tunnel lining and lining surface method, comprising: a) providing a tunnel within said shield adapted to have an inner diameter greater than the outer diameter of the erected lining; (C) positioning a long first segment on said structural plate; (d) engaging one end of a third elongated segment with the other end of the first segment;
l By using one end of each of the second segment and the third segment as a pivot point, the other end of the second segment and the third segment is lifted, and the second segment and the third segment are connected. A method of tunnel lining and relining is provided, characterized in that an annular body of lining is formed by positioning the fourth segment therebetween.
本願の第２発明では、さらに、σ） 新たに形成された
前記内張りの環状体を、先に立てられている内張りに連
結させるために後方へと押しやり、Ｉｇｌ 薪だに形成
された前記内張りの環状体の大部分の長さが前記フード
の下方に位置づけられた状態となるよう前記シールドを
前進せしめ、（Ａｌ 前記内張り環状体と前記シールド
および掘られたトンネルとの間で前記スカート部の鍔の
後方に位置する空所内に充填材を圧力をかけて充填し、
＋ｔ＋前記シールドを前進せしめ、前記（α）ないしｔ
Ａ］の工程を繰返す：という工程を備えたことを特徴と
するトンネル内張りおよび内張り直し方法が提供される
。In the second invention of the present application, further, σ) the annular body of the newly formed lining is pushed backward in order to connect it to the previously erected lining; the shield is advanced so that most of the length of the annulus is positioned below the hood; Filling material is applied under pressure into the void located at the rear of the tsuba,
+t+ the shield is advanced, and the (α) to t
There is provided a tunnel lining and relining method characterized by comprising the step of: repeating step A].
望ましくは、前記第１および第２セグメントはそれぞれ
１２０°の角度範囲にわたって弧状に延びており、前記
第４セグメントは前記第３セグメントよりも短かい弧状
長さを有しており、該第３セグメントと第４セグメント
とを合せたときの弧状長さが１２０°の角度範囲にわた
って延びるようになされていることとする。Preferably, said first and second segments each extend arcuately over an angular range of 120°, said fourth segment having a shorter arcuate length than said third segment, said third segment It is assumed that the combined arcuate length of the fourth segment and the fourth segment extends over an angular range of 120°.
また、望ましくは、互いに隣接する内張り環状体のそれ
ぞれＫおける前記第２、第３および第４セグメントが、
内張り環状体を通る垂直軸に関し、隣接する内張り環状
体ごとに左右反対に配置され、それによって、セグメン
トの長さにおける許容誤差を容認していることとする。Preferably, the second, third and fourth segments in each K of the lining annular bodies adjacent to each other are
With respect to the vertical axis passing through the lining annulus, each adjacent lining annulus is arranged oppositely, thereby allowing for tolerances in the lengths of the segments.
まだ、前記充填材は、６ないし１０ｍｍの目の大きさを
有するふるいによって選別された砂第１としてもよい。Alternatively, the filler material may first be sand, which has been screened through a sieve with a mesh size of 6 to 10 mm.
前記充填材が充填されるときの圧力は例えば５１７ ｋ
ＰｃＬ とすることができる。The pressure when the filling material is filled is, for example, 517 k.
It can be PcL.
前記セグメントの位置づけは、まず、掘出された物を取
除くために設けられたスキップの先端部に長いセグメン
トを回転可能に装架し、該スキップを位置ぎめすること
により前記セグメントをトンネル内で長手方向に位置づ
け、トンネル内に合うような半径方向位置となるよう該
セグメントを半径方向に位置づけ、該セグメントを円周
方向に回動せしめて所望の位置とし、該セグメントを前
記スキップから外し、該スキップをトンネルから出すこ
とにより行なわれるようにしてもよい。To position the segment, first, a long segment is rotatably mounted on the tip of a skip provided for removing excavated objects, and by positioning the skip, the segment is placed inside the tunnel. radially position the segment to fit within the tunnel; rotate the segment circumferentially to the desired position; remove the segment from the skip; This may be done by letting the skip out of the tunnel.
望ましくは、前記スキップは、トンネルから出されると
きに、トンネルから掘出された物を移送するものとする
。Preferably, the skip transports material excavated from the tunnel when it is removed from the tunnel.
セグメントは、該セグメントに設けられた半径方向の孔
内に挿入される↓うに位置づけられた引込むことのでき
るビンによって前記スキップ上に装架され、前記孔から
は前記充填材が導入されることとしてもよい。A segment is mounted on the skip by a retractable bottle positioned ↓ inserted into a radial hole provided in the segment, through which the filler material is introduced. Good too.
望ましくは、セグメントは、ラムの作動により、まず半
径方向に位置ぎめされ、それから円周方向に位置ぎめさ
れることとする。Preferably, the segments are first positioned radially and then circumferentially by actuation of the ram.
本願の第３の発明によれば、掘られたトンネル内に内張
り用セグメントを組立てるために用いられるシールドで
あって、筒状部材と、該筒状部材の前方端部の内側に位
置づけられ、内張り用セグメントを支持するために曲げ
られており、内張りの外半径よりも大きな内側寸法を有
している構造板と、前記筒状部材の彼方端部から突出し
ており、該筒状部材と実質的に同じ寸法の直径を有して
おり、少なくとも最°終的に組立てらｉた丙張り用セグ
メントをトンネルの屋根部分から保穫するため。According to a third invention of the present application, there is provided a shield used for assembling lining segments in an excavated tunnel, the shield comprising a cylindrical member and a lining segment located inside the front end of the cylindrical member; a structural plate that is bent to support a segment and has an inner dimension greater than the outer radius of the lining; in order to retain at least the finally assembled tensioning segments from the roof part of the tunnel.
に前記筒状部材の上側曲状部を囲む弧に沿って配置され
る後方に延びたフードを有している実質的に円環状をし
たスカート部と、シールド内にて前記筒状部材と前記ス
カート部との対向部から延びて内張り用セグメントとの
間に封止状態を形成する可撓性の鍔であって前記筒状部
材と前記スカート部との組合せ体に挾持されるように数
句けられるだめのＬ字形の足部を有している鍔とを備え
てなるシールドが提供される。a substantially toroidal skirt portion having a rearwardly extending hood disposed along an arc surrounding the upper curved portion of the tubular member; A flexible collar extending from a portion facing the skirt portion and forming a sealing state between the lining segment and the lining segment, the collar being sandwiched by the combination of the cylindrical member and the skirt portion. A shield is provided, comprising a collar having an L-shaped foot that can be kicked off.
望ましくは、前記シールドには、前記構造板と実質的に
同じ内半径を有し、前記筒状部材の内面に取付けられて
前記鍔の足部と前記筒状部材の後端部とに重なり合う挾
持リングと、該挾持リングと前記スカート部との間に前
記足部を挾持するために該挟持リングおよびスカート部
を半径方向に貫通する固定具とが設けられマーいるもの
とする。Preferably, the shield includes a clamp that has substantially the same inner radius as the structural plate, is attached to the inner surface of the cylindrical member, and overlaps the foot of the collar and the rear end of the cylindrical member. A ring and a fixture extending radially through the clamping ring and the skirt for clamping the foot between the clamping ring and the skirt are provided.
望ましくは、構造板は１２０° ないし２２０゜の角度
範囲にわたって弧状に延びているものとする。最適な角
度範囲は１４６°である。また、構造板はシールド８内
に一様に位置づけられることが望ましい。Preferably, the structural plates extend in an arc over an angular range of 120° to 220°. The optimal angular range is 146°. It is also desirable that the structural plates be positioned uniformly within the shield 8.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施例について
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第１図に示した内張り環状体１０は、第１、第２、第３
および第４のセグメント１．２．３．４をそれぞれ有し
ており、第１および第２セグメント１．２は１２０°の
角度範囲で弧状に延びているのに対し、第３セグメント
３は１１０°ないし１１２５°の角度範囲Ａで延び、第
４セグメント４は１０°ないし７５° の角度範囲Ｂで
延びている。第３セグメント３と第４セグメント４とを
合せると１２０° の角度範囲で延びていることになる
。第４セグメント４の延びる角度範囲は、トンネルの内
張りの径が大きくなるにつれて、小さくなる。上述した
それぞれの角度範囲は、内張りの内径が１５００ないし
２２００訂の場什のものである。各セグメントはオス型
端部５とそれに対向するメス型端部６とを有し、互いに
隣接するオス型端部５とメス型端部６とは相互係止する
よう構成されている。The lining annular body 10 shown in FIG.
and a fourth segment 1.2.3.4 respectively, the first and second segment 1.2 extending in an arc over an angular range of 120°, whereas the third segment 3 has an angular range of 110°. The fourth segment 4 extends in an angular range A of 10° to 1125°, and the fourth segment 4 extends in an angular range B of 10° to 75°. The third segment 3 and the fourth segment 4 together extend over an angular range of 120°. The angular range over which the fourth segment 4 extends becomes smaller as the diameter of the tunnel lining becomes larger. The above-mentioned angle ranges are for cases where the inner diameter of the lining is between 1500 and 2200 degrees. Each segment has a male end 5 and an opposing female end 6, and adjacent male and female ends 5 and 6 are configured to interlock.
第２図および第３図に示すように、シールド２０は内張
り環状体１０の外径よりも大きな内径を有しており、筒
状部材２１によって形成されている。筒状部材２１の前
端部内には、放物線状に近似した形に曲げられた構造板
（ｂｕｉｌｄ ｐｌａｔｅ）２２が一様に置かれている
。構造板２２の最小半径は筒状部材２１の曲率半径と実
質的に等しいものとされる。構造板２２は１２０°ない
し２２００、望ましくは１４６°の角度範囲Ｃで延びて
いる。As shown in FIGS. 2 and 3, the shield 20 has an inner diameter larger than the outer diameter of the lining annular body 10 and is formed of a cylindrical member 21. As shown in FIGS. A build plate 22 bent into a shape approximating a parabola is uniformly placed within the front end of the tubular member 21 . The minimum radius of the structural plate 22 is substantially equal to the radius of curvature of the cylindrical member 21. The structural plate 22 extends over an angular range C of 120° to 2200°, preferably 146°.
構造板２２の内半径寸法は概して環状体１０の外径より
も大きくされ、構造板２２の上に置かれた第１セグメン
ト１を動かすときにあまり大きな摩擦抵抗を与えず、か
といって第２セグメント２を第１セグメント１に連結す
るときに第１セグメント１が滑べらない程度の摩擦抵抗
は与えるようにする。第２図に示すように、構造板２２
は、円周方向に沿って配置されたスＲ−サ２３によって
筒状部材２１の内側から支持されている。安全のため、
またセグメントを位置づけやすくするため、構造板２２
の両端部２４は外方に角度をつけられ、筒状部材２１の
内壁に当接するようになされている。The inner radius of the structural plate 22 is generally larger than the outer diameter of the annular body 10, so that it does not provide much frictional resistance when moving the first segment 1 placed on the structural plate 22, but rather When connecting the segment 2 to the first segment 1, frictional resistance is provided to the extent that the first segment 1 does not slip. As shown in FIG.
is supported from the inside of the cylindrical member 21 by a slider 23 arranged along the circumferential direction. For your safety,
In addition, to make it easier to position the segments, the structural plate 22
Both ends 24 of the cylindrical member 21 are angled outwardly so as to abut against the inner wall of the cylindrical member 21 .
シール）”２０はまた、後方に延びる短かい筒状のスカ
ート部２５を備えている。スカート部２５の上端部は彼
方に延長されてフード２６を形成している。フード２６
は筒状部材２１の上側曲状部を取巻く弧に沿って位置し
、詰物材が充填されるときに、最終的に組立てられた内
張シのセグメントを、掘られたルーフトンネルから保護
するのに、少なくとも充分なだけの長さを有している。The seal 20 also includes a short cylindrical skirt 25 extending rearward. The upper end of the skirt 25 extends away to form a hood 26.Hood 26
are located along the arc around the upper curve of the tubular member 21 to protect the final assembled liner segments from the excavated roof tunnel when filled with filler material. It has at least a sufficient length.
筒状部材２１とスカート部２５との対向部には可撓性の
ゴムでできた鍔２７が設けられる。鍔２７はＬ字形の足
部２８を有し、該足部２８は挾持リング２９によって取
付けられている。鍔２７は、少なくとも内張り環状体１
０に当接するのに充分々だけの長さで内方に延びている
。挾持リング２９は溶接３０によって筒状部材２１およ
び構造板２２に取付けられている。ボルト３１によって
構成される、取付具が挾持リング２９の凹部３２内に位
置づけられ、対応するナツト３３内に螺入している。A collar 27 made of flexible rubber is provided at the opposing portion of the cylindrical member 21 and the skirt portion 25. The collar 27 has an L-shaped foot 28 which is attached by a clamping ring 29 . The collar 27 is at least attached to the lining annular body 1
It extends inward just long enough to abut 0. The clamping ring 29 is attached to the tubular member 21 and the structural plate 22 by welding 30. A fitting, constituted by a bolt 31, is positioned in a recess 32 of the clamping ring 29 and is threaded into a corresponding nut 33.
ナツト３３は溶接３４によってスカート部２５に取付け
られている。足部２８に関して挾持リング２９と反対側
には緩衝リング３５が溶接３５が溶接３６によってスカ
ート部２５に取付けられている。これによって、足部２
８はナンド３４と緩衝リング３５との間に挾まれる形に
なる。鍔２７の位置を維持する助けにするため、鍔２７
に隣接した緩衝リング３５側に、突出した合くぎが設け
られている。Nut 33 is attached to skirt portion 25 by welding 34. On the opposite side of the foot 28 from the clamping ring 29, a buffer ring 35 is attached to the skirt 25 by welds 36. As a result, the foot 2
8 is sandwiched between the Nand 34 and the buffer ring 35. To help maintain the position of the tsuba 27,
A protruding peg is provided on the side of the buffer ring 35 adjacent to.
第４図には掘られたトンネルの長手断面図が示されてい
る。環状体を構成する内張り１０７．１０８．１０９は
既に位置づけられて接続されておシ、６ないし１０ｍｍ
の範囲の目の太き畑のふるいによって選別された玉砂利
４０がトンネル８０と環状体となった内張り１０７ない
し１０９との間の空所に充填されている。砂利４０は鍔
２７によって、前方への移動を阻止されている。FIG. 4 shows a longitudinal section of the excavated tunnel. The inner linings 107, 108, 109 forming the annular body are already positioned and connected and have a diameter of 6 to 10 mm.
Gravel 40, which has been sorted through a field sieve with a diameter in the range of , is filled in the space between the tunnel 80 and the annular inner linings 107 to 109. The gravel 40 is prevented from moving forward by the collar 27.
第４図において、ある長さのトンネルが掘られており、
第１セグメント１は構造板２２上に置かれ、第２セグメ
ント２および第３セグメント３は第１セグメント１に連
結されている。セグメント２および３はセグメント１に
隣接する端部のまわりを外方に枢動可能であり、セグメ
ント１から遠い方のセグメント２および３の端部間に第
４セグメント４を挿入することができるようになってい
る。第４セグメント４は他のセグメントと比べて弧の長
さが短かいので一セグメント２および３をその最終位置
から不当に大きく外方へ動かさなくとも挿入できる。し
たがって、同じ弧の長さを有する３つのセグメントだけ
を利用した英国特許第１．２８８，３９３号に開示され
た構成と比較すると、シール）’２０の内径をそれほど
大きくしなくてすむ。In Figure 4, a tunnel of a certain length has been dug,
The first segment 1 is placed on the structural plate 22, and the second segment 2 and the third segment 3 are connected to the first segment 1. Segments 2 and 3 are pivotable outwardly about their ends adjacent segment 1 such that a fourth segment 4 can be inserted between the ends of segments 2 and 3 remote from segment 1. It has become. The fourth segment 4 has a short arc length compared to the other segments so that it can be inserted without unduly moving the segments 2 and 3 outwardly from their final position. Therefore, the internal diameter of the seal '20 does not have to be as large as compared to the arrangement disclosed in GB 1,288,393 which utilized only three segments with the same arc length.
内張り環状体１０が構造板２２の上に配置されると、該
環状体１０はラム４１によって後方へ押しやられる。そ
れによって、先に環状体として構成されている内張り１
０９に隣接して新たな環状体１０が位置づけられること
になり、内張り１０７．１０８．１０９によりそれぞれ
構成された環状体と環状体１０とが連続した形となる。When the lining ring 10 is placed on the structural plate 22, it is forced rearwardly by the ram 41. Thereby, the inner lining 1 previously configured as an annular body
A new annular body 10 is positioned adjacent to 09, and the annular body and the annular body 10 each constituted by the linings 107, 108, and 109 become continuous.
ラム４１によって環状体１０に続けて加えられる圧力は
、新たに形成された環状体１０の大部分の長さがフ一１
２６の下となる。ようが位置へとシールド２０を前方へ
と進めるために利用される。シールド２０を進めたのち
、パイプ４２と環状体１０の周壁に設けた孔４３とを介
して砂利４０が５１７ ｋＰα の圧力で射出される。The continued pressure applied to the toroid 10 by the ram 41 is such that the length of the majority of the newly formed toroid 10 is uniform.
It will be below 26. It is used to advance the shield 20 forward into the open position. After advancing the shield 20, gravel 40 is injected at a pressure of 517 kPa through the pipe 42 and the hole 43 provided in the peripheral wall of the annular body 10.
それぞれの内張りとシールドゝ２０あるいは掘られたト
ンネルとの間で鍔２７の後方に位置する空所が砂利４０
で充填され、それによって内張りは連続的に地中の土に
支持されることになる。土からライニングへと加えられ
る分布荷重が一様となシ、防水用セメント（グラウト）
を射出するのに良好な素地がつくられることによって、
砂利４０の充填は完了する。防水のため、各環状体に設
けた孔４３はグラウトによって充填される。望ましくは
各環状体には周方向に沿って等間隔をあけた３つの孔４
３が設けられているものとする。さらに、各環状体を形
成する際に長手方向および円周方向の継目に封止テープ
を貼るようにしてもよい。The empty space located behind the collar 27 between each lining and the shield 20 or the dug tunnel is filled with gravel 40.
The lining is then continuously supported by the soil below. Waterproofing cement (grout) that uniformly distributes the load applied from the soil to the lining.
By creating a good base for injection,
Filling with gravel 40 is completed. For waterproofing, the holes 43 in each annular body are filled with grout. Preferably, each annular body has three holes 4 equally spaced along the circumference.
3 is provided. Furthermore, when forming each annular body, a sealing tape may be applied to the longitudinal and circumferential joints.
鍔２７は、圧された砂利４０が前方に移動してシールド
２０の環状体形成領域へと入りこまないようにしている
。特に図示のごとく鍔２７を構成することにより、トン
ネルの内張りとシルルビ２０の内面との間の隙間を最小
にすることができる。第５図かられかるように、フート
″２６は、砂利４０の射出前および射出中に重負荷が加
わっても、これを支えることができる。The collar 27 prevents the pressed gravel 40 from moving forward and entering the annular body forming area of the shield 20. In particular, by configuring the collar 27 as shown, the gap between the tunnel lining and the inner surface of the silubi 20 can be minimized. As can be seen in FIG. 5, the foot"26 can support heavy loads before and during the injection of the gravel 40.
第６図は、トンネル内で長いセグメントのひとつを立た
せるだめの望ましい装置を示す。セグメント１は、該セ
グメント１の内面曲率と実質的に同じ外面曲率を有する
弧状のアーム５０上に装架される。セグメント１は、引
込むことのできるピン５１（第６図では引込んだ位置で
示されている）によってアーム５０上の適所に保持され
る。ピン５１は、セグメントに設けられたグラウト孔４
３内に挿入されることができる。アーム５０は、往復動
可能な液圧ラム５２上に装架されている。ラム５２は、
掘られた物を取除くために設けられたホイールスキップ
５３の前端に回転可能に位置づケラれている。スキップ
５３を通り長手方向に延びる垂直面に対して直角外方に
延びることができるよう、ピストン５４，５５を有する
もうひとつの液圧ラムが設けられる。ピストン５４．５
５は、ラム５２を回転させるために設けられるチェーン
（図示しない）に作用するようになされている。FIG. 6 shows a preferred arrangement for standing one of the long segments within a tunnel. Segment 1 is mounted on an arcuate arm 50 having an external curvature that is substantially the same as the internal curvature of segment 1 . Segment 1 is held in place on arm 50 by a retractable pin 51 (shown in the retracted position in FIG. 6). The pin 51 connects the grout hole 4 provided in the segment.
3. Arm 50 is mounted on a reciprocatable hydraulic ram 52. Ram 52 is
It is rotatably located at the front end of a wheel skip 53 provided for removing dug objects. Another hydraulic ram having pistons 54, 55 is provided so that it can extend outwardly at right angles to a vertical plane extending longitudinally through the skip 53. piston 54.5
5 is adapted to act on a chain (not shown) provided for rotating the ram 52.
チェーンに作用するラムのピストン５４．５５’＆用い
ることにより、限られた空間内で大きな回転力を与える
ことができる。セグメント立設装置の作動時において、
スキップ５３はトンネル内の正しい長手方向位置に置か
れ、立てられるべき次のセグメントに備える。ラム５２
が作動されてセグメントを持上げ、所望の半径方向位置
とする。ラム５２、アーム５０およびセグメントは、ピ
ストン５４．５５のうちの一方を作動させることにより
全体的に回転し、所望の円周方向位置となる。By using the pistons 54, 55' of the ram acting on the chain, a large rotational force can be applied within a limited space. When the segment erection device is activated,
The skip 53 is placed in the correct longitudinal position within the tunnel, ready for the next segment to be erected. Ram 52
is actuated to lift the segment into the desired radial position. The ram 52, arm 50 and segment are generally rotated to a desired circumferential position by actuating one of the pistons 54,55.
このときセグメントはピン５１によってアーム５０上の
適所に保持されている。それからピン５１がセグメント
から引抜かれ、スキップ５３はトンネルから引込められ
て、掘られた物を移送する。セグメントを立てるために
上述したような装置を利用することにより、時間の節約
にもなり、セグメントの組立てコストの節約にもなる。The segment is now held in place on arm 50 by pin 51. The pin 51 is then withdrawn from the segment and the skip 53 is retracted from the tunnel to transport the excavated material. Utilizing a device such as that described above to erect the segments also saves time and the cost of assembling the segments.
スキップ５３は、もともと掘られた物（土など）を移送
するために使用されるのであるが、これをセグメントを
所望の組立位置に動かすためにも利用するからである。This is because the skip 53 is originally used to transport the excavated material (earth, etc.), but it is also used to move the segments to the desired assembly position.
このようにしてトンネルを掘る作業とセグメントを立て
る作業とが繰返される。In this way, the work of digging a tunnel and the work of setting up segments are repeated.
本発明を実際に適用した例では、１０００ないし１３０
０＋ｎｍの内径を有する環状体を構成するセグメントの
長さは６０ｃｒＩＬであり、１５００ないし３０００ｍ
ｍの内径を有するセグメントの長さは７５ｃｒｎであっ
た。In an example in which the present invention is actually applied, 1000 to 130
The length of the segment constituting the toroid with an inner diameter of 0+nm is 60 crIL and is 1500 to 3000 m.
The length of the segment with an inner diameter of m was 75 crn.
第２および第３のセグメントよシも弧の長さがかなり短
かい第４のセグメントを用いることにより、例えば１５
００ｍｍの内径を有する内張りの場合では、トンネル掘
りに要するコストが］０％低減され、砂利充填およびグ
ラウト処理に要するコストが５０％低減された。また、
英国特許第１，２８８，３９３号に開示された構成では
、シールドの外径を１８８０ｍｍにしなければならない
のに対し、本発明の構成によれば、第４のセグメントを
利用することによりシールドゝの外径’ｉ１８００ＷＩ
ｍＫまで減することができる。このように、トンネルを
構成するのに要するコストが節減きれるということは重
要なことである。By using a fourth segment that has a much shorter arc length than the second and third segments, e.g.
In the case of a lining with an internal diameter of 00 mm, the costs for tunneling were reduced by 0% and the costs for gravel filling and grouting were reduced by 50%. Also,
Whereas the configuration disclosed in British Patent No. 1,288,393 requires the outer diameter of the shield to be 1880 mm, the configuration of the present invention utilizes a fourth segment to increase the shield diameter. Outer diameter 'i1800WI
It can be reduced to mK. This reduction in the cost of constructing tunnels is significant.
内張りトンネルの形成に関して本発明を説明してきたが
、既存の内張りトンネルを内張り直す場合にも本発明を
適用することができる。この場合には穴掘り作業が省略
される。また、本発明による方法においては、第１およ
び第２のセグメントを同じ長さとすることは必須の条件
ではなく、さらに、第４のセグメントの長さはそえぞえ
の環状体において異なっていてもよい。ただし、第４の
セグメントの弧の長さを他のセグメントの弧の長さより
短かくすることにより、本発明の方法のもたらすコスト
低減の効果は最大となる。Although the invention has been described with respect to forming lined tunnels, it can also be applied to relining existing lined tunnels. In this case, the digging work is omitted. Further, in the method according to the invention, it is not an essential condition that the first and second segments have the same length, and furthermore, the length of the fourth segment may be different in the respective annular bodies. good. However, by making the arc length of the fourth segment shorter than the arc lengths of the other segments, the cost reduction effect of the method of the present invention is maximized.
なお、上述した玉砂利のかわりにセメントグラウト、フ
ライアンシュなどの他の適当な充填材を用いてもよい。Note that other suitable fillers such as cement grout and fly ash may be used instead of the above-mentioned gravel.
第１図は本発明による方法において使用される内張シセ
グメントの端面図。第２図は本発明によるシールドの一
実施例を環状体と々つた内張りとともに示す端面図。第
３図は本発明によるシールドその他のトンネル製造装置
を示す断片縦断面図。
第４図および第５図は本発明によるシールドその他のト
ンネル製造装置を用いてトンネルの内張りをしてゆく工
程をそれぞれ異なる段階で示す縦断面図。第６図はセグ
メン、ト立設装置の端面図。
（外５名〕
図面の浄書（内容に変更なし）
Ｆｉｇ、 ４
Ｆｉｇ、５
手続補正書
昭和何年・、畠ジ 日
特許庁五官志 賀 手厳
１、事件の表示
昭和Ａ寸年特許願第 ７３２−ＩＰＪ Ｉ 号２、発明
の名称
６、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所
メ 特 ミニ・り才Ｉレス・インターナシａ ｆ ＋し
・リミテ、１−′４、代理人
５３FIG. 1 is an end view of a lined shear segment used in the method according to the invention. FIG. 2 is an end view of one embodiment of a shield according to the present invention with an annular lining. FIG. 3 is a fragmentary vertical cross-sectional view showing a shield and other tunnel manufacturing apparatus according to the present invention. 4 and 5 are longitudinal cross-sectional views showing at different stages the process of lining a tunnel using the shield or other tunnel manufacturing apparatus according to the present invention. FIG. 6 is an end view of the segment and erecting device. (5 others) Engraving of drawings (no changes in content) Fig, 4 Fig, 5 Procedural amendments Showa year, Hatakeji Japan Patent Office Five Officials Ka Tegon 1, Indication of the case Showa A year old patent application No. 732-IPJ I No. 2, Title of the invention 6, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant's address Special Mini-Responsibility Internacia f + Shi Limite, 1-'4, Agent 53
Claims (1)
び該３つのセグメント（１，２，３） よｐ弧の長さが
短かい第４の内張多用セグメント（４）からなる４つの
内張り用セグメントと二部状部材（２Ｊ）と、該筒状部
材？１）の前方端部の内側に仕置づけられて曲げられて
おり、その最小内側寸法が短かくとも内張りの環状体（
１０）の外半径寸法と同じである構造板（２りと、前記
筒状部材（２１）の後方端部から突出しており、該筒状
部材（２１）と実質的に同じ寸法の直径を有しており、
該筒状部材（２Ｉ）の上側曲状部を囲む弧に沿って配置
される後方に延びたツー）ＣＩ’ｉ有している実質的に
円環状をしたスカート部（２５１とを備えたシール）゛
（２０；とを用いるトンネル内張りおよび内張り直し方
法であって： α）立てられた内張りの外径より大きな内径を有するよ
うになされた前記シールｌ−５（２ｏｌ内にトンネルを
設け、 ｂ）長い第１セグメント（１）を前記構造板（２２）上
に位置づけ、 Ｃ）長い第２セグメント（２）の一端を前記第１セグメ
ント（１）の−１＠に係合させ、ｄ）長い第３セグメン
ト（３）の一端を前記第１セグメント（１）の他端に係
合させ、 ｅ）前記第２セグメント（２）および第３セグメント（
３）のそれぞれの一端を枢支点とすることにより該第２
セグメント（２）および第３セグメント（３）の他端を
持上げ、該第２セグメント（２）と第３セグメント（３
）との間に前記第４セグメント（４１に位置づけること
により内張り環状体を形成する：ことを特徴とするトン
ネル内張りおよび内張り面し方法。 （２）前記第１および第２セグメン） （１，２）はそ
れぞれ１２０°の角度範囲にわたって弧状に延びており
、前記第４セグメンｌ−（４）は前記第３セグメント（
３）よりも短かい弧状長さを有しており、該第３セグメ
ント（３）と第４セグメント（４）とを１合せたときの
弧状長ざが１２０°の角度範囲にわたって延びるように
なされていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のトンネル内張りおよび内張り直し方法。 （３）３つの内張り用セグメント（１，２，３） およ
び該３つのセグメン） （１，２，３） より弧の長さ
が短かい第４の内張り用セグメント（４）からなる４つ
の内張り用セグメントと；筒状部材（２１）と、該筒状
部材（２１）の前方端部の内側に位置づけられて曲げら
れており、その最小内側寸法が短かくとも内張りの環状
体Ｑ Ｏ）の外半径寸法と同じである構造板（２渇と、
前記筒状部材（２１）の後方端部から突出しており、該
筒状部材（２１）と実質的に同じ寸法の直径を有してお
り、該筒状部材（２■）の上側曲状部を囲む弧に沿って
配置される後方に延びたツー）”２６１ｒ有している実
質的に円環状をしたスカート部（２５）とを備えたシー
ルド翰；とを用いるトンネル内張りおよび内張り直し方
法であって： ａ）立てられた内張りの外径より大きな内径を有するよ
うになされた前記シール白２０）内にトンネルを設け、 ｂ）長い第１セグメントＣＩｌ’に前記構造板（２２１
上に位置づけ、 Ｃ）長い第２セグメント（２）の一端金前記第１セグメ
ント（１）の一端に係合させ、 ｄ）長い第３セグメント（３）の一端を前記第１セグメ
ント（１）の他端に係合させ、 ｅ）前記第２セグメント（２）および第３セグメント（
３）のそれぞれの一端を枢支点とすることにより該第２
セグメント（２）および第３セグメント（３）の他端を
持上げ、該第２セグメント（２）と第３セグメント（３
）との間に前記第４セグメント（４）’に位置づけるこ
とにより内張りの環状体を形成し、ｆ）新たに形成され
た前記内張りの環状体を、先に立てられている内張りに
連結させるために後方へと押しやり、 ｇ）新たに形成された前記内張りの環状体の大部分の長
さが前記フード（２６）の下方に位置づけられた状態と
なるよう前記シールドＣＩ！ｉ前進せしめ、 ｈ）前記内張り環状体（■０）と前記シールド？＠）お
よび掘られたトンネルとの間で前記ス衣−ト部（２５）
の鍔（２７）の後方に位置する空所内に充填材顛を圧力
をかけて充填し、 Ｌ）前記シールド″’（２Ｉ’に前・進せしめ、前記α
）ないしん）の工程を繰返す： ことを特徴とするトンネル内張りおよび内張り直し方法
。 （４）前記第１および第２セグメント（１，２）Ｕそれ
ぞれ１２０°の角度範囲にわたって弧状に延びており、
前記第４セグメント（４）は前記第３セグメント（３）
よりも短かい弧状無さを有しており、該第３セグメント
（３）と第４セグメント（４）とを合せたときの弧状長
さが１２０°の角度範囲にわたって延びるよ゛うになさ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
のトンネル内張りおよび内張り直し方法。 （５）互いに隣接する内張り環状体のそれぞれにおける
前記第２、第３および第４セグメント（２゜３．４）が
、内張り環状体を通る垂直軸に関し、隣接する内張り環
状体ごとに左右反対に配置され、それによって、セグメ
ントの長さにおける許容誤差を容認していることを特徴
とする特許請求の範囲第３項または第４項に記載のトン
ネル内張りおよび内張り石し方法。 （６）前記充填材（４υは、６ないし１０ｍｍの目の大
きさを有するふるいによって選別された砂ｆｌＪである
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第５項の
いづれかに記載のトンネル内張りおよび内張り直し方法
。 （７）前記充填材（４０ｉが充填されるときの圧力は５
１７ｋＰα であることを特徴とする特許請求の範囲第
３項ないし第６項のいづれかに記載のトンネル内張りお
よび内張り直し方法。 （８）前記セグメントの位置づけは、まず、掘出市れた
物を取除くために設けられたスキップ（５３）の先端部
に長いセグメントヲ回転可能に装架し、該スキップ６３
）全位置ぎめすることにより前記七グメントヲトンネル
内で長手方向に位置づけ、トンネルに合うような半径方
向位置となるよう該セグメンＩｆ半径方向に位置づけ、
該セグメントを円周方向に回動せしめて所望の位置とし
、該セグメントを前記スキップ（５３）から外し、該ス
キップ（５３ｉ’ｋ）ンネルから出すことにより行なわ
れることを特徴とする特許請求の範囲第３項々いし第７
、項のいづれかに記載のトンネル内張りおよび内張り直
し方法。 と全特徴とする特許請求の範囲第８項に記載のトンネル
内張りおよび内張り直し方法。 （１０） セグメントは、該セグメントに設けられた半
径方向の孔（４２）内に挿入されるよ°うに位置づけら
れた引込むことのできるビン５１）によって前記スキッ
プ５３）上に装架され、前記孔（４渇からは前記充填材
（４０）が導入されることを特徴とする特許請求の範囲
第８項または第９項に記載のトンネル内張りおよび内張
り直し方法。 （１１） セグメントは、ラムの作動により、まず半径
方向に位置ぎめされ、それから円周方向に位置ぎめされ
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項ないし第１０
項のいづれかに記載のトンネル内張りおよび内張り直し
方法。 （１２） 掘られたトンネル内に内張り用セグメントを
組立てるために用いられるシールドゞにおいて、筒状部
材（２１）と、該筒状部材（２１）の前方端部の内側に
位置づけられ、内張り用セグメント（］ないし４）を支
持するために曲げられており、内張りの外半径よりも太
き々内側寸法を有している構造板（２２１と、前記筒状
部材（２１）の接方端部から突出しており、該筒状部材
（２１）と実質的に同じ寸法の直径を有しており、少な
くとも最終的に組立てられた内張り用セグメント全トン
ネルの屋根部分から保護するために前記筒状部材（２１
）の上側曲状部を囲む弧に沿って配置される後方に延び
たフード＠分有している実質的に円環状をしたスカート
部（２＊ 、！： 、シールド内にて前記筒状部材（２
１）と前記スカート部（２５）との対向部から延びて内
張り用セグメントとの間に封止状態を形成する可撓性の
鍔のηであって前記筒状部材（２＋１と前記スカート部
（２ωとの組合せ体に挾持されるように取付けられるた
めのＬ字形の足部（２印ヲ有している鍔（２７）とを備
えてなることを特徴とするシールド５゜ ０３）前記構釡板Ｆ２２）と実質的に同じ内半径を有し
、前記筒状部材（２１）の内面に取付けられて前記鍔（
２７）の足部例と前記筒状部材（２Ｉ）の後端部とに重
なり合う挾持リング（２９）と、該挟持リング（２句と
前記スカート部（２５）との間に前記足部（２８１’に
挾持するために該挾持リング（２ωおよびスカート部（
２５）を半径方向に貫通する固定具０１）とが設けられ
ていること全特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載
のシールド。[Claims] (I) Three lining segments (1, 2, 3>) and a fourth lining segment (1, 2, 3) with a shorter arc length than the three segments (1, 2, 3) 4) consisting of four lining segments and a two-part member (2J), which are bent inside the front end of the cylindrical member ? Lining ring (
10), which protrudes from the rear end of the tubular member (21) and has a diameter substantially the same as that of the tubular member (21); and
a seal comprising a substantially annular skirt portion (251) having a rearwardly extending two CI'i disposed along an arc surrounding the upper curved portion of the cylindrical member (2I); ) A method for lining and relining a tunnel using (20), comprising: α) providing a tunnel within the seal l-5 (2ol) having an inner diameter larger than the outer diameter of the erected inner lining; ) positioning a long first segment (1) on said structural plate (22); C) engaging one end of said long second segment (2) to -1@ of said first segment (1); d) positioning a long first segment (1) on said structural plate (22); engaging one end of a third segment (3) with the other end of said first segment (1); e) said second segment (2) and said third segment (
3) by using one end of each as a pivot point.
Lift the other ends of the segment (2) and the third segment (3) and separate the second segment (2) and the third segment (3).
), forming a lining annular body by positioning the fourth segment (41) between the tunnel lining and the lining surface. (2) the first and second segments) (1, 2 ) each extend arcuately over an angular range of 120°, and said fourth segment l-(4) is connected to said third segment (
3), and the arcuate length when the third segment (3) and the fourth segment (4) are combined extends over an angular range of 120°. Tunnel lining and relining method according to claim 1, characterized in that: (3) Four linings consisting of three lining segments (1, 2, 3) and a fourth lining segment (4) with a shorter arc length than (1, 2, 3) a cylindrical member (21), which is bent and positioned inside the front end of the cylindrical member (21), and whose minimum inner dimension is at least as short as that of the lining annular body (QO); Structural plates with the same outer radius dimension (2
The upper curved portion of the cylindrical member (2) protrudes from the rear end of the cylindrical member (21) and has a diameter substantially the same as that of the cylindrical member (21). and a substantially annular skirt portion (25) extending rearwardly extending along an arc enclosing the tunnel. a) providing a tunnel in said seal plate (20) adapted to have an inner diameter larger than the outer diameter of the erected inner lining; b) providing said structural plate (221) in the long first segment CIl';
C) engaging one end of a second elongated segment (2) with one end of said first segment (1); and d) engaging one end of a third elongated segment (3) with said first segment (1); e) the second segment (2) and the third segment (
3) by using one end of each as a pivot point.
Lift the other ends of the segment (2) and the third segment (3) and separate the second segment (2) and the third segment (3).
) forming a lining ring by positioning said fourth segment (4)' between said lining and f) connecting said newly formed lining ring to the previously erected lining; g) push the shield CI so that most of the length of the newly formed lining ring is positioned below the hood (26); i Move forward; h) The lining annular body (■0) and the shield? @) and the tunnel that has been dug.
Filling the cavity located behind the collar (27) with the filler material under pressure;
) repeating the steps in step 1): A tunnel lining and relining method characterized by: (4) the first and second segments (1, 2) U each extend in an arc shape over an angular range of 120°;
The fourth segment (4) is the third segment (3)
The arcuate length of the third segment (3) and the fourth segment (4) when combined extends over an angular range of 120°. Tunnel lining and relining method according to claim 3, characterized in that: (5) said second, third and fourth segments (2°3.4) in each of the lining annular bodies adjacent to each other with respect to the vertical axis passing through the lining annular bodies are arranged in opposite directions for each adjacent lining annular body; Tunnel lining and lining stone method according to claim 3 or claim 4, characterized in that it allows for tolerances in the length of the segments. (6) The filler material (4υ) is sand flJ sorted by a sieve having a mesh size of 6 to 10 mm, according to any one of claims 3 to 5. Tunnel lining and relining method. (7) The pressure when the filling material (40i) is filled is 5
17 kPα. Tunnel lining and relining method according to any one of claims 3 to 6. (8) The positioning of the segment is as follows: First, a long segment is rotatably mounted on the tip of a skip (53) provided for removing excavated materials, and then the skip 63 is mounted rotatably.
) locating the seventh segment longitudinally within the tunnel by locating the entire segment;
Claim characterized in that this is carried out by rotating said segment circumferentially into the desired position, removing said segment from said skip (53) and taking it out of said skip (53i'k) channel. Items 3 to 7
, tunnel lining and relining method described in any of the paragraphs. Tunnel lining and relining method according to claim 8, characterized in that: (10) The segment is mounted on the skip 53) by a retractable bin 51) positioned to be inserted into a radial hole (42) provided in the segment, and (4) Tunnel lining and relining method according to claim 8 or 9, characterized in that the filler (40) is introduced from the tunnel. Claims 8 to 10, characterized in that the first position is radial and then circumferential.
Tunnel lining and relining method described in any of the paragraphs. (12) A shield used for assembling lining segments in an excavated tunnel includes a cylindrical member (21) and a lining segment positioned inside the front end of the cylindrical member (21). From the tangential end of the cylindrical member (21) to the structural plate (221) which is bent to support the cylindrical member (221) and has an inner dimension that is significantly thicker than the outer radius of the lining. protruding and having a diameter of substantially the same dimensions as said tubular member (21), said tubular member (21) for protection from at least the roof portion of the entire tunnel of the finally assembled lining segment; 21
) has a substantially annular skirt portion (2*, !: , said cylindrical member within the shield) having a rearwardly extending hood disposed along an arc surrounding the upper curved portion of (2
1) and the skirt portion (25), the flexible flange extends from the opposing portion to form a sealed state between the lining segment and the cylindrical member (2+1) and the skirt portion (25). A shield 5゜03, characterized in that it is equipped with an L-shaped foot part (a collar (27) having a 2 mark) for being mounted in a sandwiched manner on a combination body with 2ω. It has substantially the same inner radius as the plate F22), and is attached to the inner surface of the cylindrical member (21) and has the same inner radius as the flange (F22).
A clamping ring (29) that overlaps the foot part of the foot part (27) and the rear end of the tubular member (2I), and a clamping ring (29) that overlaps the foot part example of the foot part (27) and the rear end of the tubular member (2I), and a clamping ring (29) that overlaps the foot part example of the foot part (281) 'The clamping ring (2ω and the skirt part (
13. A shield as claimed in claim 12, characterized in that it is provided with a fastener 01) extending radially through the shield 01).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB838317347A GB8317347D0 (en) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | Tunnelling and relining |
| GB8317347 | 1983-06-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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